Mediul de dezvoltare Citect SCADA
  • Obiective
  • Organizarea sarcinilor de lucru
    1. Elemente introductive despre sistemele SCADA


  • Definitia sistemelor SCADA

        SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition)-este un sistem bazat pe calculator avand rolul de comanda si monitorizare a proceselor tehnologice.
        SCADA este cel mai modern instrument utilizat pentru supravegherea controlul si monitorizarea proceselor tehnologice.
        SCADA presupune un soft special instalat in calculator, soft care comanda si monitorizeaza un proces tehnologic prin intermediul unor echipamente locale (automate programabile PLC etc. SCADA permite mimarea procesului tehnologic, oricat de complex, si aducerea lui pe ecranul calculatorului.
        Progresele substantiale inregistrate în acest domeniu au facut ca sistemele SCADA sa fie folosite in cele mai diverse domenii, de la productia bunurilor de larg consum, la metalurgie, chimie si energetica, pana la domeniul nuclear.

  • Arhitectura generala a sistemelor SCADA

        Un sistem SCADA este alcatuit din doua componente hardware principale:

    2. Mediul de dezvoltare SCADA - CITECT

    Realizarea unei aplicatii SCADA

        Realizarea unei aplicatii SCADA presupune o serie de pasi cum ar fi:
  • Crearea unui nou proiect

        Din Citect Explorer -> File -> New Project, deschidem un nou proiect intitulat "Sch_el"



        Din Citect Explorer -> Sch_el -> Communications -> Clusters , definesc un cluster de comunicare numit "sch_el_cluster".



        Din Citect Project Editor -> Servers -> Network Address, definesc adresa .TCP/IP 127.0.0.1 numita: "sch_el_adr". Adresa "sch_el_adr" fiind adresa TCP/IT a sistemului de achizitie date care echipeaza sitemul de alimentare, fiind inclus in schema electrica de alimentare.



        Vor fi configurate in continuare facilitatile de "Alarmare", "Trending" si "Report" astfel:

        Din Citect Project Editor -> Servers -> Alarm Server



        Din Citect Project Editor -> Servers -> Report Server



        Din Citect Project Editor -> Servers -> Trend Server



        Din Citect Project Editor -> Servers -> I/O Server



        Din Citect Explorer -> Sch_el_alim -> Communications -> ExpressI/O Device Setup -> Next ->Use an existing I/O-> Disk I/O Device->Citect generic Protocol->Automatic reefresh of tags -> Finish



  • Configurarea tag-urilor

        Intreaga aplicatie SCADA se bazeaza pe stabilirea si utilizarea TAG-urilor. Tag-urile sunt interfata intre utilizator si procesul monitorizat. Exista mai multe tipuri de variabile tag.
        Pentru a adauga o variabila tag care sa reprezinte spre exemplu un comutator telecomandat pentru alimentarea generala cu energie, procedam astfel:
        Din Citect Project Editor -> Tags -> Variable Tags


        Dupa cum se observa, s-a introdus variabila tag numita "comut_alim" , face parte din cluster-ul "sch_el_cluster" , este o variabila digitala de tipul I/O citita de la Device-ul generic IODev
        In mod similar se creaza variabilele tag locale si variabilele tag de tip trends.
        Variabilele tag au un corespondent fizic in sistemul de achizitie si control date. In lipsa acestui sistem vom lucra numai cu variabile locale. Vom introduce deci variabila locala numita "comut_alim". Atentie, variabila tag anterioara va fi stearsa, altfel va fi lansat un mesaj ce indica faptul ca variabila "comut_alim" mai exista. Vom adauga deci Local Variable "comut_alim" astfel:
        Din Citect Project Editor -> Tags -> Local Variable



  • Realizarea unei pagini grafice

        Vom dezvolta in continuare proiectul numit   Elem_i , urmand pasii descrisi anterior pentru a crea un nou proiect, sau se poate utiliza proiectul   Sch_el_start , proiect in care au fost parcursi toti pasii pentru crearea unui nou proiect.
        Dupa ce s-a download-at acest fisier, din Citect Explorer->Restore se incarca acest proiect si i se atribuie numele "Elem_i" .
        In cadrul proiectului "Elem_i" , se va crea o noua pagina grafica numita on_off_v0 , in care vom plasa un buron cu titlul "Pornit/Oprit", un buton cu titlul "Start", un al treilea buton care sa poarte titlul "Stop" si un LED care pentru semnalizare optica.



        Mod de realizare:
        Din Citect Explorer -> Sch_el -> Graphics -> Pages -> Next ->Create new page-> Se creaza o noua pagina grafica avand numele "On_off_v0". Se plaseaza trei obiecte "Button". Se modifica proprietatile butoanelor astfel incat sa apara textele corespunzatoare.
        Plasam deasemenea un led semnalizator prin plasarea unui obiect "Simbol set" si setarea in mod corespunzator.
        Pentru a stabili functionalitate dorita vom stabili proprietatile "Imput" pentru fiecare buton astfel:     Se ruleaza aplicatia si schema devine functionala putandu-se actiona butoanele, led-ul si butoanele, schimbandu-se in mod corespunzator



    3. Functiile sistemelor SCADA


        Sistemele de tip SCADA sunt impelmentate in cadrul diverselor sisteme tehnologige avand in vedere facilitatile si avantajele certe oferite de acestea. Printre functiile realizate de sistemele SCADA se pot enumera: Exemplificarea functiunilor SCADA implementate in Citect SCADA

  • Supravegherea si controlul

        Una dintre cele mai importante functii ale sistemelor SCADA, o reprezinta functia de supraveghere si controlul
        Supravegherea si controlul proceselor tehnologice se face prin intermediul unor pagini grafice care mimeaza procesul tehnologic si sunt afisate pe unul sau mai multe monitoare de calculator. Aceste pagini grafice se mai numesc si interfete om masina HMI (Human Machine Interface). Operatia de supraveghere mai poarta numele de monitorizare. Putem spune deci ca monitorizarea si controlul proceselor tehnologice se face prin intermediul HMI-urilor.
        Pentru a exemplifica functiunea de supraveghere si controlul, vom realiza in continuare in cadrul proiectului :  Elem_i   aplicatia "monitoriz" pentru monitorizarea si controlul unei instalatii de incalzire cu schimbator de caldura.



        Fiecare element din pagina grafica mimeaza elemente din instalatia reala. De asemenea mare parte dintre elemente isi schimba starea in timpul functionarii, stare care se reflecta in schema grafica.

        Pentru a realiza pagina grafica, atribuim elementelor plasate, variabile tag. Vom defini deci urmatoarele tag-uri sub forma de variabile locale tinand cont ca aplicatia este numai o simulare, neexistam interfatarea cu procesul tehnologic

    Tag-uri aferente
    Nume Tip Domeniu Um Comentariu
    c_cs DIGITAL - - Comanda circuit secundar
    c1 DIGITAL - - Comanda consumator 1
    c2 DIGITAL - - Comanda consumator 2
    c2 DIGITAL - - Comanda consumator 3
    c4 DIGITAL - - Comanda consumator 4
    c_bp DIGITAL - - Comanda bypass
    c_pp DIGITAL - - Comanda pompa principala
    c_ps DIGITAL - - Comanda pompa secundara
    c_inc DIGITAL - - Comanda incalzire
    t_cp REAL gr C 100 Temperatura in circuitul primar
    t_cs REAL gr C 100 Temperatura in circuitul secundar


        De pe pagina grafica, se pot lansa de asemenea diverse comenzi, care ajung la instalatia reala si se executa. In urma executiei acestora, starea instalatiei se schimba, aceasta reflectandu-se in schema grafica. In aplicatia de sus se intalnesc elemente de monitorizare si control care ilustreaza practic functia de supraveghere si controlul

  • Alarmarea

        Urmatoarea functie a sistemelor SCADA, o reprezinta functia de alarmare , functie pe care dorim s-o ilustram in continuare, prin imbogatirea aplicatiei anterioare cu facilitati de alarmare.
        Instalatia dispune de senzorii T_C1-T_C4, T_BP, T_CS si T_CP care masoara temperatura in diverse puncte ale instalatiei. Senzorul T_CP masoara temperatura in circuitul primar iar T_CS masoara temperatura in circuitul secundar. Cand aceaste temperaturi depasesc o anumite temperaturi prescrise va trebui sa lansam alarme care sa indice aceste depasiri. Pentru a simula temperatura in circuitul primar vom introduce tag-ul tcp respectiv tcs si doua controale "Genie-Manual Loader" pe care le configuram in mod corespunzator pentu a modifica cei doi parametri.

    Tag-uri aferente
    Nume Tip Domeniu Um Comentariu
    t_cp REAL gr C 100 Temperatura in circuitul primar
    t_cs REAL gr C 100 Temperatura in circuitul secundar




        Daca de exemplu, temperatura prescrisa este de 90 gr C si temperatura in circuitul primar sau secundar depaseste valoarea prescrisa, se lanseaza o alaram, in cazul de sus se aprinde un led si apare textul "Depasire temperatura"
        Pentru realizarea acestei functiuni, s-a plasat un "Set Simbol" In care au fost alese cele doua simboluri LED-gray respectiv LED-red. De data aceasta tag-ul asociat este de forma : t_cp>90;



        Pentru a activa textul:"Depasire temperatura" numai la depasirea temperaturii, s-a plasat un text a carui prprietate "Vizibility" este conditionata de expresia: t_cp>90;

  • Realizarea listelor de evenimente

        Urmatoarea functie a sistemelor SCADA, o reprezinta functia de realizarea listelor de evenimente , functie pe care dorim s-o ilustram in continuare.
        Majoritatea sistemelor SCADA ofera un mecanism prin care sunt memorate toate comenzile date prin intermediul HMI-urilor de catre utilizator. Pentru a realiza lista de venimente, trebuie in primul rand specificate tag-urile care trebuiesc urmarite, precum si mesajele corespunzatoare atribuite fiecarui tag. In mediul de dezvoltare "Citect" se pot seta diverse tipuri de alarme din meniul : Citect Project Editor -> Alarms.



        Vom seta in contiunuare cateva alarme digitale care ne vor genera liste de evenimente.

    Tag-uri aferente
    Nume tag alarma Nume alarma Descriere alarma Tag-ul corespunzator Categoria Comentariu
    al_c_pp P principala S-a actionat P principala c_pp 1 S-a actionat pompa principala (on sau off)
    al_c_ps P secundara S-a actionat P secundara c_ps 1 S-a actionat pompa secundara (on sau off)
    al_c_inc Incalzire S-a actionat Incalxirea c_inc 1 S-a actionat incalzirea (on sau off)


         Odata configurata lista alarmelor, fiecare modificare a tag-ului corespunzator va fi inscrisa in lista, astfel aceasta lista se poate consulta.



  • Analiza post avarie - trending

        Urmatoarea functie a sistemelor SCADA, o reprezinta functia de analiza post avarie , functie importanta pentru analiza functionarii sistemului sau pentru analiza sistemului dupa o avarie.
        Se pot defini tag-uri de tip trend satfel valoarea tag-urilor atasate acestora va fi memorata la intervale prestabilite de timp fiind posibila astfel analiza acestora.
        Vom adauga deci urmatoarele Trend Tags

    Tag-uri aferente
    Nume Trend Tag Tag aferent Perioada de esantionare Um Comentariu
    tr_t_cp t_cp 500 100 Trend-temperatura circuit principal
    tr_t_cs t_cs 500 Trend-temperatura circuit principal


         Vom adauga acum pe ultima pagina grafica un obiect "Genie->trend->G1_Pop_tn2", pe care il setam astfel:


        Ruland aplicatia si modificand T_CP si T_CS din cele doua elemente de simulare, se poate actiona butonul aferent obiectului G1_Pop_tn2 si obtinem:



    Test de autoevaluare


    Rezumat


  • Definitia sistemelor SCADA

        SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition)-este un sistem bazat pe calculator avand rolul de comanda si monitorizare a proceselor tehnologice.
  • Arhitectura generala a sistemelor SCADA

        Un sistem SCADA este alcatuit din doua componente hardware principale:
  • Realizarea unei aplicatii SCADA

        Realizarea unei aplicatii SCADA presupune o serie de pasi cum ar fi:
  • Configurarea tag-urilor

        Aplicatiile SCADA se bazeaza pe stabilirea si utilizarea TAG-urilor. Tag-urile sunt interfata intre utilizator si procesul monitorizat. Exista mai multe tipuri de variabile tag.
  • Functiile sistemelor SCADA

  • Rezultate asteptate
  • Termeni esentiali


  • Recomandari bibliografice

  • Link-uri utile

    Test de evaluare